• Aucun résultat trouvé

Socio-Ecological Contingencies with Climate Changes over the Prehistory in the Mediterranean Iberia

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Partager "Socio-Ecological Contingencies with Climate Changes over the Prehistory in the Mediterranean Iberia"

Copied!
23
0
0

Texte intégral

(1)

HAL Id: hal-02893229

https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02893229

Submitted on 8 Jul 2020

HAL is a multi-disciplinary open access

archive for the deposit and dissemination of

sci-entific research documents, whether they are

pub-lished or not. The documents may come from

teaching and research institutions in France or

abroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est

destinée au dépôt et à la diffusion de documents

scientifiques de niveau recherche, publiés ou non,

émanant des établissements d’enseignement et de

recherche français ou étrangers, des laboratoires

publics ou privés.

Socio-Ecological Contingencies with Climate Changes

over the Prehistory in the Mediterranean Iberia

Elodie Brisset, Jordi Revelles, Isabel Expósito, Joan Bernabeu Aubán,

Francesc Burjachs

To cite this version:

Elodie Brisset, Jordi Revelles, Isabel Expósito, Joan Bernabeu Aubán, Francesc Burjachs.

Socio-Ecological Contingencies with Climate Changes over the Prehistory in the Mediterranean Iberia.

Quaternary, MDPI, 2020, 3 (3), pp.19. �10.3390/quat3030019�. �hal-02893229�

(2)

 

Quaternary 2020, 3, 19; doi:10.3390/quat3030019  www.mdpi.com/journal/quaternary 

Article 

Socio‐Ecological Contingencies with Climate Changes 

over the Prehistory in the Mediterranean Iberia 

Elodie Brisset 1,2,3,*, Jordi Revelles 2,3, Isabel Expósito 2,3, Joan Bernabeu Aubán 4    and Francesc Burjachs 2,3,5  1  IMBE ‐ Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Ecologie, Aix Marseille Univ, CNRS, IRD,    Avignon Université, 13545 Aix‐en‐Provence, France  2  IPHES ‐ Institut Català de Paleoecologia Humana i Evolució Social, 43007 Tarragona, Spain;  jrevelles@iphes.cat (J.R.); iexposito@iphes.cat (I.E.); fburjachs@iphes.cat (F.B.)  3  Àrea de Prehistòria, Universitat Rovira i Virgili, 43007 Tarragona, Spain  4  PREMEDOC Research Group, Department of Prehistory, Archaeology and Ancient History,    University of Valencia, 46010 Valencia, Spain; Juan.Bernabeu@uv.es  5  ICREA ‐ Catalan Institution for Research and Advanced Studies, Catalonia, 08010 Barcelona, Spain  *  Correspondence: elodie.brisset@imbe.fr  Received: 10 June 2020; Accepted: 2 July 2020; Published: 7 July 2020 

Abstract: We conducted  palynological, sedimentological, and chronological  analyses  of a coastal 

sediment sequence to investigate landscape evolution and agropastoral practices in the Nao Cap  region (Spain, Western Mediterranean) since the Holocene. The results allowed for a reconstruction  of  vegetation,  fire,  and  erosion  dynamics  in  the  area,  implicating  the  role  of  fire  in  vegetation  turnover  at  5300  (mesophilous  forests  replaced  by  sclerophyllous  scrubs)  and  at  3200  calibrated  before present (cal. BP) (more xerophytics). Cereal cultivation was apparent from the beginning of  the record, during the Mid‐Neolithic period. From 5300 to 3800 cal. BP, long‐lasting soil erosion was  associated  with  the  presence  of  cereals,  indicating  intense  land‐use  during  the  Chalcolithic  and  Bronze  Age  periods.  The  decline  of  the  agriculture  signal  and  vegetal  recolonization  is  likely  explained by land abandonment during the Final Bronze Age. Anthropogenic markers reappeared  during  the  Iberian  period  when  more  settlements  were  present.  A  contingency  of  human  and  environmental agencies was found at 5900, 4200, and 2800 cal. BP, coinciding with abrupt climate  events,  that  have  manifested  locally  in  reduced  spring  discharge,  an  absence  of  agropastoral  evidence, and a marked decline in settlement densities. This case study, covering five millennia and  three climate events, highlights how past climate changes have affected human activities, and also  shows that people repeatedly reoccupied the coast once the perturbation was gone. The littoral zone  remained attractive for prehistoric  communities  despite  the costs  of  living  in an area exposed to  climatic hazards, such as droughts. 

Keywords: Holocene; paleoenvironment; archaeology; rapid climate changes; 4.2 kyr BP event 

 

1. Introduction 

Coastal ecosystems, as dynamic interfaces between land and sea, have been important places of  human  evolution,  migration  routes,  resource  exploitation,  and  cultural  development  [1].  In  the  Mediterranean, human populations on coastal plains increased with the spread of Neolithic culture  from  the  eastern  to  the  western  part  of  the  basin  [2].  From  the  Neolithic  diffusion  onward,  the  development of food production economies based on agricultural and stockbreeding practices [3],  and the importation of exogenic vegetal and animal species [4,5], deeply modified vegetal landscapes  [6]. From this starting point to the multifunctional land‐use systems, a complex interplay between 

(3)

socio‐economic  and  political  contexts,  environmental  management,  and  climate  changes  was  involved. The long‐term perspective, over pre‐ and proto‐historical periods, offers a wide view on  socio‐ecosystem  functioning  in  the  context  of  climate  changes  and  the  associated  tensions  on  resources [7].  The region of the Nao Cap (Central‐Eastern Spain) is of particular interest for investigating socio‐ environmental dynamics as this region was a place for the early development of farming practices as  far back as the earliest Neolithic groups colonized the Iberian Peninsula 7600–7550 years ago [8]. If  the first Neolithic settlements were characterized by sporadic implantations along the seashore and  abutting hills [9–11], a rapid diffusion in the hinterland also occurred, following natural corridors,  like rivers (e.g., along the Serpis river [9]). The increase in the population and village density from  the Bronze Age onward [9,12] has been associated with the development of specialized architectural  units [13] dedicated to cattle (e.g., stone enclosures) and food storage (e.g., silos), with the exploited  lands  occupying  increasingly  extended  geographical  areas.  Archeobotanical  and  archeozoological  records carried out in archeological sedimentary deposits, especially from the identification of seeds,  provided  information  delineating  the  evolution  of  the  farming  practices  [5,14–17],  by  identifying  changes in cereal (e.g., Hordeum sp. and Triticum sp.) and legume cultivation, as well as the presence  of  domestic  animals  (e.g.,  Ovis,  Capra,  and  Bos  taurus).  In  archeological  records  that  allow  investigation  of  the  vegetation  dynamics  as  well  as  the  agricultural  elements  (e.g.,  Cova  de  les  Cendres [18], Les Jovades and Niuet [19], and Mas d’Is [20]), there is no doubt that cultivation was  associated with the exploitation of the arboreal strata, which likely brought the dismantling of the  Mid‐Holocene meso‐thermophilous forests forward.  However, while links between the vegetation dynamic and land use are generally well‐defined,  local specificities appear [21,22], especially in the interface environments, such as coasts. This is the  case of the Nao Cap region, which remains unevenly documented in the paleoecological records (the  Casablanca‐Almenara wetland in Castellón [23], Valencia lagoon [24], Pego‐Oliva lagoon [25], and  Xàbia  bay  southern  Nao  Cap  [26]).  Those  records  noticeably  lack  stratigraphical  continuity  and  sufficient dating for the characterization of prehistoric human engagements, as has been done, for  example, in southern France [27,28], in Sardinia [29], in Corsica [30,31] or in northern Mediterranean  Spain  [32].  Indeed,  due  to  the  rapid  sea  transgression  inland  during  the  Mid‐  to  Late‐Holocene,  coastal  sedimentary  records  generally  present  high  deposition  rates  and  are  dominated  by  sandy  materials  [33].  These  taphonomic  conditions  particularly  affect  the  preservation  of  biological  indicators of terrestrial origin, such as pollen, and these remains often occur in quantities too low to  be statistically representative [34]. Those conditions made finding of suitable sedimentary archives  difficult [35]. However, consecutively to the stabilization of the sea‐level 7000 years ago, geomorphic  systems  shifting  to  river‐dominated  have  occasionally  favored  the  long‐term  establishment  of  palustrine and deltaic areas [36], protected from marine influences. 

In  this  context,  and  based  on  the  paleoecological  (pollen,  non‐pollen  palynomorphs,  and  charcoal) and sedimentological analyses (lithostratigraphy and magnetic susceptibility) conducted  on  a  new,  continuous,  coastal  palustrine  sequence from  Central  Mediterranean  Spain (core  P17‐9,  Pego‐Oliva, Valencia region, Spain), this paper aimed:  1. to reconstruct the morphogenetic evolution of the coastal plain of Pego‐Oliva linked with the  Mid‐Holocene stabilization of the sea‐level rise;  2. to characterize vegetation successions, fire dynamics, and soil erosion at the interface between  the coastal plain and abutting hills over the last 7000 years;  3. to decipher the local impacts of the agropastoral activities from the Post‐Cardial Neolithic (5000  cal. BCE) to the end of the Iron Age (2000 cal. BCE); and  4. to investigate the influence of three Rapid Climate Changes (at ~5.9, ~4.2, and ~2.8 kyr BP events),  on ancient socio‐ecosystem functioning.   

(4)

2. Study Site  The natural reserve of Pego‐Oliva, located in the western Mediterranean (Figure 1A), is one of  the numerous coastal marshes located along the Spanish littoral (Figure 1B), between the Albufera of  Valencia to the north and the Nao Cap to the south in the continuity of the Aitana mountain range.  The littoral area has been the object of systematic geomorphological [26,33,35,37–40] and geophysical  investigations [41]. Even if the chronological controls are unequal depending on the sites, altogether,  they  permitted researchers to reconstruct the  main stages  of the Holocene  evolution.  In the Pego‐ Oliva area in particular [25,33], from ca. 9500 to 8200 calibrated before present (cal. BP), the vertical  sea‐level rise was translated into an inland coastal migration and the development of a barrier‐lagoon  system.  Those  lagoons  disappeared  at  8200  cal.  BP  as  a  result  of  the  marine  transgression.  At  its  maximal  inland  position,  dated  at  7330  cal.  BP,  the  shoreline  was  located  4  km  from  the  modern  coastline (Figure 1C). Lower sea‐level rise rates favored a return to sand spit construction that closed  the basin at 5800 cal. BP [33]. From this date, the coastal lagoon of Pego‐Oliva progressively silted up,  allowing the formation of the present‐day marsh at the sea‐level elevation, sheltered from the sea by  a 1.5 km wide sand bar.    Figure 1. Localization of the study site of Pego‐Oliva (A) in the Western Mediterranean (black star).  (B) The coastal band is characterized by the presence of several marshes, including the marsh of Pego‐ Oliva, located in the Thermo‐Mediterranean vegetation belt. The transition between the Thermo‐ and  the Meso‐Mediterranean domains is indicated by a dashed line. (C) Four sediment cores (P17‐8, P17‐ 9, P17‐10, and P17‐13) were extracted from a peatland (blue) located along the Bullent River, partly  separated from the coastal marsh by the small hill of the Muntanyeta Verda, and Pleistocene glacis  (orange). The vegetation assemblages are represented using color transparency. The dashed yellow  line refers to [33]. 

The  study  site  is  located  in  the  north‐western  part  of  the  Pego‐Oliva  marsh  bordering  the  massive  dolomite  Oliva  Mountains  (100  m  high).  This  area  is  characterized  by  the  presence  of  a  peatland of 13 hectares partly separated from the main basin by a small hill (Muntanyeta Verda). This  peatland  is  located  along  the  low‐energy  meandering  Bullent  River,  which  receives  a  freshwater  discharge  from  lateral  aquifer  karstic  resurgences  (e.g.,  Calapatar  spring;  Figure  1C)  that  are  particularly rich in calcium carbonates, and which progressively increase in salinity toward the coast  [42]. This wetland presents an exceptional location to study coastal vegetation dynamics, connected 

(5)

to the main basin but protected by a small hill, favoring the accumulation of fine‐grained organic  sediments, great for the preservation of biotic indicators. 

The vegetation of the peatland (Figure 1C) is primarily composed of Typha, Juncus, Phragmites, 

Scirpus, Potamogeton, and Myriophyllum [43]. Certain riparian trees (Populus, Salix, and Fraxinus) are 

present along the Bullent River. The vegetation of this area contrasts with the main basin, which is  characterized  by  rice  cultivation  associated  with  a  dense  network  of  irrigation  channels  with  an  assemblage of Phragmites‐Typha‐Arundo and the presence of salt‐tolerant species, noticeably Tamarix.  Upstream in the valley of Pego, from 1 to 100 m a.s.l., vast glacis are dedicated to the cultivation of 

Citrus  and  Olea.  A  Thermo‐Mediterranean,  subhumid  assemblage  [44,45]  was  developed  on  the 

hillslopes,  dominated  by  a  shrub  stratum  of  the  evergreen  Quercus  coccifera,  the  relict  palm  tree 

Chamaerops humilis, Erica multiflora, Juniperus phoenicea, Rosmarinus, Lonicera, Rhamnus lycioides, and  Cistus albidus. Forested stands of Pinus pinea, Quercus ilex, Olea europaea var. sylvestris, Pistacia lentiscus,  and Rhamnus alaternus are generally restricted to the northern slopes and inner valleys. The climate  is typically Mediterranean, characterized by a strong seasonality of the precipitation (median of 126  mm per month in winter and 9 mm in summer) and temperatures (respectively 11 °C and 25 °C).  3. Materials and Methods 

Several  campaigns  of  sediment  coring  have  been  conducted.  First,  campaigns  of  intensive  sampling (16  coring  sites) were  realized over the entire Pego‐Oliva basin  using  mechanical rotary  drillers equipped with hydraulic pistons, with the cores stored in plastic core boxes, to characterize  the geometry and timing of the sedimentary infill [25,33,42] and to test the potential conservation of  paleobotanical contents in various coring locations. Three new sediment cores (P17‐9, P17‐10, and  P17‐13) were performed in the peatland of the Bullent River (Figure 1C), using a hand percussion  corer and 1 m‐long plastic liners to accurately control the sediment depth and compaction due to  coring and to avoid contamination. 

The  sediment  cores  were  opened,  described  in  terms  of  the  color,  texture,  grain‐size,  and  presence  of  macroremains,  and  stored  in  a  cold  room  (4  °C)  at  the  IPHES  laboratory  (Tarragona,  Spain). To establish the chronology of the deposition, terrestrial vegetal remains (charcoals and peat)  were manually picked  under  binocular  and  dated by  the Radiocarbon  Laboratory  of Poznan.  The  radiocarbon  ages  from  this  study  and  the  bibliography  were  calibrated  using  IntCal13  [46]  at  a  confidence interval of probability of 2σ. The age‐depth model (core P17‐9) was built using the Clam  R package [47], using a smooth spline function, considering the probability density function of the  radiocarbon ages. Ten thousand iterations were computed to estimate the best age‐depth model and  the confidence envelope of probability (2σ). 

The  magnetic  susceptibility  of  the  sediments  of  cores  P17‐9  and  P17‐13  was  continuously  measured on a Geotek‐MSCL core logger equipped with an MS2B Bartington point sensor (Marine  Geosciences department, University of Barcelona) at an incremental step of 1 cm in controlled room  temperature conditions [48]. The core P17‐9 was selected for the further paleobotanical analysis due  to the homogeneous organic sediment accumulation over the whole sequence.  The macro‐charcoal analysis was conducted on contiguous samples of 30 cm3 retrieved at 5 cm  steps (90 samples), water‐sieved at 150 μm [49], and soaked in 33% H2O2. The charcoal particles were  counted under a binocular loupe at 50× magnification using a reticule grid of 2 × 2 cm square. Three  increasing size classes were defined according to the maximal axis length of the particle: 150 μm to 1  mm, 1 to 3 mm, and greater than 3 mm. The charcoal accumulation rate (CHAR, pieces.cm−2∙yr−1) was 

calculated according to the bulk volume and sedimentation rates estimated by the age‐depth model. 

Volumetric pollen samples (4 and 8 cm3), obtained every 5 cm on core P17‐9, were chemically 

treated  following  a  standard  procedure  [50,51]  that  included  digestions  in  HCl  and  NaOH,  and 

minerogenic material separation with heavy density Thoulet liquor (2.1 cm3/g). The samples were 

diluted in a known amount of glycerin and mounted on slides. The pollen grains were counted using  an  Olympus  B  ×43  microscope  fitted  at  ×10  and  ×40/60  objectives.  Pollen  grain  identification  was  carried  out  using  a  photograph  atlas  [52]  and  the  Cerealia‐type  was  defined  according  to  the  morphometric criteria [53], i.e., a grain size superior to 40 μm and a pore size greater than 8 μm. Non‐

(6)

pollen  palynomorphs  followed  the  classification  of  [54–56]  and  were  reported  according  to  their  respective  percentage  among  the  terrestrial  pollen  sum.  Pollen  grains  of  hygrophyte  and  aquatic  plants  (Cyperaceae,  Typha  latifolia,  Typha/Sparganium,  and  Myriophyllum)  and  Asteraceae  were  excluded  from  the  pollen  sum  to  avoid  over‐representation  of  the  local  taxa.  A  CONISS  cluster  analysis  constrained  by  depth  was  applied  to  identify  statistically  significant  pollen  assemblage  zones,  and  drawn  using  the  software  Tilia  (version  1.7.16,  Illinois  State  Museum,  Research  and  Collection Center. Springfield USA) [57,58]. 

4. Results 

4.1. Sedimentology, Charcoal, and Chronology 

A  previous  drilling  campaign  in  the  Pego‐Oliva  marsh  [33]  revealed  the  presence  of  homogeneous peat sediments along the Bullent River in core P17‐8. In this core, at a depth of 550 cm,  one radiocarbon age provided an age of 7420–7280 cal. BP (Figure 2). This sequence of homogenous  peat was thicker (from 520 cm to the core top) and older than any of the other sites prospected in the  Pego‐Oliva basin [33]. As it also presents a good preservation of the palynological content, this area  was selected to investigate the past vegetation dynamic.      Figure  2.  Lithostratigraphy  of  the  sediment  cores  P17‐8,  P17‐9,  P17‐10,  and  P17‐13  sampled  in  the  Bullent  river  peatland.  The  magnetic  susceptibility,  charcoal  flux,  and  age‐depth  model  were  analyzed on core P17‐9. 1 refers to [33]. 

The cores P17‐8 (N 38.87569°; W 0.08774°), P17‐9 (N 38.87646°; W 0.08847°), P17‐10 (N 38.87847°;  W 0.08784°), and P17‐13 (N 38.87736°; W 0.08840°) presented similar sedimentary facies successions  (Figure 2), with little variations in depth. From bottom to top, the facies succession started with a  consolidated  unit  made  of  heterometric  gravels  in  a  reddish  clayey  matrix  (at  3.8  m  b.s.l.  (meters  below  sea‐level)  in  P17‐8).  The  sediment  facies  progressively  changed  into  reddish  and  grey‐blue  detrital  clays  with  high  values  of  magnetic  susceptibility  (MS)  up  to  a  sharp  sedimentary  hiatus  localized  between  3  and  3.5  m  b.s.l.  depending  on  the  cores.  From  this  hiatus  a  practically  uninterrupted  accumulation  of  black  organic‐rich  sediments  up  to  the  surface  soil  started,  characterized by lower MS values. This black unit was sub‐divided into three facies: homogeneous  fibrous peat (3.50–2.45 m in P17‐9), a fine gyttja associated with silt‐clays (a transitory increase of the  MS values) in various proportions depending on the cores (2.45–1.60 m in P17‐9), and again, a fibrous 

(7)

peat facies (1.60 m to 30 cm in P17‐9). Lateral differences in facies occurred, noticeably from 3.1 to 1.5  m in P17‐13; an interval characterized by a higher abundance of silt‐clays and the deposition of beige  sands. The profiles of magnetic susceptibility measured on P17‐9 and P17‐13 confirmed those facies  similitudes: relative abundances of the minerogenic fraction were similar in both cores; however, P17‐ 13 presented slightly higher values. As the core P17‐9 presented similar facies variation compared  with the other cores, but presented less compaction due to coring and a more homogeneous organic  sequence, this core was selected for further chronological and paleoecological analyses.  The age‐depth model of P17‐9 was built on nine accepted radiocarbon ages, presenting a good  stratigraphical order (Figure 2, Table 1). The age Poz‐95364 (397.5 cm) presented an apparent older  age  regarding  the  neighbor  ages.  Considering  the  dated  material  and  the  individual  particles  of  charcoal,  this  age  reversal  is  likely  to  be  explained  by  reworking  material  coming  from  the  surrounding hillslopes. On the whole, the sequence P17‐9 covered at least the last 7305–6925 cal. BP  (2σ)  at  450  cm  deep.  Core  P17‐9  consisted  of  a  homogeneous  organic  sediment  accumulation,  characterized by a mean sedimentation rate of 0.11 cm∙yr−1 from 7300 to 5200 cal. BP that decreased  to 0.05 cm∙yr−1 from 5200 to 2000 cal. BP. Pollen samples covered 13 ± 7 yr. The study site is likely to  not have recorded more than 7500 cal. BP considering the facies discontinuity to denser, oxidized  reddish clays of the bottom core sediments (i.e., 450 to 500 cm) that likely reflect inherited pedogenetic  processes from older periods. In the core P17‐9, charcoals were essentially recorded as particles of a  size smaller than 1 mm (89% of the total); however, in general, the charcoal fluxes of the three sub‐ size classes presented very similar variations: low from 500 to 450 cm, maximum from 450 to 250 cm,  that decreased up to the top core, with a modest re‐increase between 190 and 150 cm, and in the upper  40 cm.  Table 1. Radiocarbon ages obtained in the sediment cores P17‐8 and P17‐9 of the Pego‐Oliva wetland  and  the  minimum  (min)  and  maximum  (max)  95%  confidence  interval  of  calibration  (calibration  curve: IntCal13) expressed in years calibrated before present (cal. BP). One age, specified in italics,  was rejected before the age‐depth modeling.  Core  Name  Core  Depth (cm)  Material  Laboratory  Code  Age 14 BP  Min Age  cal. BP  Max Age  cal. BP  P17‐9  37.5  charcoals  Poz‐109495  1980 ± 30  1876  1992  P17‐9  107.5  charcoals  Poz‐109496  2410 ± 30  2351  2684  P17‐9  154.5  charcoals  Poz‐94011  3065 ± 35  3180  3363  P17‐9  187.5  charcoals, peat  Poz‐95362  3365 ± 35  3485  3694  P17‐9  227.5  charcoals  Poz‐109439  4070 ± 35  4438  4804  P17‐9  251.5  charcoals  Poz‐94012  4675 ± 35  5316  5572  P17‐9  327.5  charcoals  Poz‐95364  5240 ± 40  5918  6177  P17‐9  357.5  charcoals  Poz‐95020  5810 ± 40  6498  6718  P17‐9  397.5  charcoals  Poz‐95364  7240 ± 40  7979  8161  P17‐9  423.5  charcoals  Poz‐95365  6040 ± 40  6786  6993  P17‐8  550.0  charcoals  Beta‐460429  6420 ± 30  7280  7421  4.2. Palynology  The mean pollen concentration (3500 pollen grains/gram) and indeterminable taxa (8%) indicate  a generally sub‐optimal, but sufficient, preservation of the pollen in the homogeneous peat sediments  (pollen sum ranging from 200 to 300 grains). As the pollen concentration drops to low values in more  minerogenic intervals, 438–390 cm and 221–190 cm (Figure 3A), those intervals are not representative  of the vegetation dynamics, and must be interpreted with caution. Two main pollen zones and three  sub‐zones are defined and described according to the stratigraphically‐constrained cluster analysis. 

(8)

  Figure  3.  Pollen  (A)  and  non‐pollen  palynomorph  (B)  diagrams  of  core  P17‐9,  represented  in  percentages of the terrestrial pollen sum according to the best‐modeled ages (calibrated years BP) and  the master depth. Hollow exaggeration curves (×2) and color exaggeration curves (×5). Taxa showing  low values are represented by dots. AP: arboreal pollen. NAP: non‐arboreal pollen. 

(9)

4.2.1. Zone A (366–438 cm, 7000–6600 cal. BP) 

There was a predominance of non‐arboreal pollen (NAP). After the exclusion of Asteraceae from  the pollen sum, the Poaceae domain in this zone reached 71–86% (Figure 3). This zone is characterized  by  a  high  concentration  of  Asteraceae  liguliflorae‐t,  A.  tubuliflorae‐t,  Cirsium‐t,  and  Centaurea  in  certain samples. Among arboreal pollens (AP), Pinus showed higher values than Quercus ilex‐coccifera  and deciduous Quercus, which are, in this order, the other main taxa. This zone also showed the first  evidence of Cerealia‐t (434 cm, 7000 cal. BP), and high values of hygrophytes (Cyperaceae and Typha‐

Sparganium)  at  the  end  of  the  zone  (366–394  cm),  as  well  as  the  presence  of  freshwater  algae 

(Pediastrum) and a high concentration of cyanobacteria (Rivularia) (Figure 4) and the occurrence of  ferns  (monolete,  Polypodium,  Pteridium,  and  Osmunda‐t),  Pseudoschizaea,  and  carbonicolous‐ lignicolous fungi (Coniochaeta cf. ligniaria, Chaetomium, UAB‐4). 

 

  Figure 4. Synthetic pollen and non‐pollen palynomorph diagram from core P17‐9, together with the  Characeae seed abundance, charcoal flux, and magnetic susceptibility. Color exaggeration curves (x5).  Categories:  mesic  (Quercus  deciduous,  Corylus,  Carpinus,  Tilia,  and  Fagus),  sclerophyllous  (Quercus 

ilex‐coccifera,  Q.  suber,  Olea,  Phillyrea,  and  cf.  Juniperus),  maquia  (Pistacia,  Arbutus,  Erica,  Cistaceae,  Ephedra,  Thymelaea,  and  Rhamnus),  grassland  and  ruderal  (Poaceae,  Plantago,  Artemisia,  Fabaceae,  Galium‐t,  Lamiaceae,  Brassicaceae,  Polygonum,  Urtica,  and  Rumex),  carbonicolous‐lignicolous  fungi 

(UAB‐4,  UAB‐9,  UAB‐12,  UAB‐38,  Coniochaeta  cf.  ligniaria,  C.  xilariispora  (HdV‐6),  Gelasinospora, 

Chaetomium,  and  Neurospora),  hygrophilous  plants  (Cyperaceae,  Typha‐Sparganium,  and  Typha), 

freshwater  algae  (Spirogyra,  Spirogyra  (HdV‐210), Pediastrum,  Zygnema‐t, Mougeotia, M.  laetevirens‐t,  and  Closterium),  aquatic  organisms  associated  with  carbonated  substrates  (HdV‐224,  UAB‐20,  and  HdV‐128  undiff.),  salt‐tolerant  plants  (Amaranthaceae  and  Typha‐Sparganium),  ferns  (monolete, 

Polypodium,  Isoetes,  I.  boryana,  Pteridium,  Osmunda‐t,  Ophioglossum‐t,  triletes  >  50  μm,  and  other 

triletes), Asteraceae total (Asteraceae liguliflorae, A. tubuliflorae, Aster‐t, Cirsium‐t, and Centaurea), soil  erosion indicators (Pseudoschizaea, Glomus, HdV‐361, UAB‐8, UAB‐30A, UAB‐30B, UAB‐48, and UG‐ 1109), and coprophilous fungi (Sordaria‐t, Cercophora‐t, Podospora, Delitschia, Sporormiella, UAB‐2, and 

Trichuris sp.). 

(10)

4.2.2. Sub‐Zone B1 (253–362 cm, 6600–5300 cal. BP) 

There  was  an  increase  in  the  AP,  reaching  the  highest  values  in  the  sequence,  related  to  the  increase in both deciduous Quercus and Quercus ilex‐coccifera (Figure 3A), a slight increase in Erica, a  general decrease in Poaceae, and the occurrence of Cerealia‐t, with a peak and continuous curve at  297–394 cm (6800–5900 cal. BP). There is a sharp decrease in Asteraceae. In the first part of this zone  (330–350 cm, 6400–6200 cal. BP), hygrophilous plants (Cyperaceae and Typha‐Sparganium) presented  high  values.  The  expansion  of  ferns  with  a  maximum  peak  of  Polypodium,  Pteridium,  Osmunda‐t, 

Ophioglossum‐t, and other trilete spores, and also a peak of Pseudoschizaea and Glomus were found 

at  314–330  cm  (6200–6000  cal.  BP)  (Figure  3B).  Freshwater  algae  presented  high  values,  with  a  maximum  concentration  of  Spirogyra,  Spirogyra  (HdV‐210),  and  Zygnema‐t,  and  the  occurrence  of 

Mougeotia,  Closterium,  and  HdV‐128  undiff,  as  well  as  a  peak  of  Gloeotrichia  at  6400  cal.  BP.  We 

observed the occurrence of a variety of fungal spores (Diporotheca rhizopila, UAB‐1, UAB‐30A, UAB‐ 30B,  UAB‐21,  UAB‐35,  and  Xylomices  sp.  (UAB‐40),  almost  continuous  curves  of  carbonicolous‐ lignicolous fungi (Coniochaeta cf. ligniaria, C. xilariispora (HdV‐6)), and the occurrence of Neurospora, 

Chaetomium,  Gelasinospora,  UAB‐9,  and  HdV‐55B.  We  also  found  irregular  occurrences  of  various 

coprophilous fungi (Sordaria‐t, Cercophora‐t, Podospora‐t, and UAB‐2) and parasites (Trichuris sp.).  4.2.3. Sub‐Zone B2a (154–249 cm, 5200–3200 cal. BP) 

This zone is characterized by the sharp decrease in the deciduous Quercus values; the regression  of Quercus ilex‐coccifera and AP, in general; the increase in Erica and Cistaceae; and the discontinuous  occurrence of Arbutus, Olea, and Phillyrea. The expansion of Amaranthaceae was associated with a  new  phase  of  high  values  of  Asteraceae  and  Cirstum‐t,  although  a  trend  of  hygrophilous  plants  expansion culminated at the end of the zone. The occurrence of Cerealia‐t and Plantago were attested  along the entire sub‐zone. A high concentration of ferns (monoletes, Polypodium, Pteridium, Osmunda‐ t, Ophioglossum‐t, and other triletes) and Pseudoschizaea, showed maximum values at 225–241 cm  (5000–4500 cal. BP). The regression of freshwater algae and peak of Glomus, UAB‐8, and UAB‐48 at  225–241  cm,  low  values  of  carbonicolous‐lignicolous,  the  absence  of  coprophilous  fungi,  and  the  occurrence of Trichuris sp. at 237 and 245 cm (4900 and 5100 cal. BP) were noted.  4.2.4. Sub‐Zone B2b (48–150 cm, 3200–2000 cal. BP)  This zone is characterized by the recovery of AP, mainly of Quercus ilex‐coccifera, regression of  Erica, expansion of Artemisia, decrease in Amaranthaceae, and low values of Asteraceae. We noted a  peak of Cyperaceae at the beginning of the sub‐zone and high values of Typha‐Sparganium over the  entire zone. The occurrence of Cerealia‐t at 56–106 cm (2500–2300 cal. BP) was found. The regression  of ferns and Pseudoschizaea, high values of cyanobacteria (Gloeotrichia, Rivularia), and the continuous  curves and high values of freshwater algae and aquatic organisms (Spirogyra‐t, Spirogyra (HdV‐210),  Zygnema‐t, Closterium, and HdV‐128 undiff.) were determined. We observed the regular occurrence 

of several fungal types (Glomus, UAB‐8, HdV‐361, Diplocladiella  scalaroides,  UAB‐30A, 30B,  35, and  Dicellaesporites cf. UG1107 [59]), and the occurrence of carbonicolous‐lignicolous fungi (Coniochaeta  cf. ligniaria, C. xilariispora (HdV‐6), Chaetomium, Gelasinospora, UAB‐4, and UAB‐9) and coprophilous  fungi (Sordaria‐t, Cercophora‐t, Sporormiella, and Podospora‐t).  5. Interpretations and Discussion  5.1. Paludification of River Mouth with the Slowdown of the Sea‐Level Rise (7420–6600 cal. BP)  At the contact between the coastal saltmarsh of Pego‐Oliva and inherited Pleistocene glacis [60],  a sedimentary infilling was deposited associated with the downstream Bullent river mouth, a short‐  (4  km‐long)  littoral  river  fed  by  freshwater  resurgences  and  superficial  runoff.  Non‐indurated  sediments represented a thickness of approximately 5 m, corresponding to an absolute elevation of  4.5  m  below  sea  level  (m  b.s.l).  The  soft  sediment  sequence  started  with  a  reddish  clay  unit  that  progressively turned to grey‐blue minerogenic sediments (high SM values, Figure 2), dated at 3.8 m 

(11)

b.s.l. of 7420–7280 cal. BP (2σ confidence interval of calibration) in core P17‐8. In P17‐9, the maximal  age was relatively concordant, if even earlier (6990–6785 cal. BP, 2σ), considering a typical spatial  variability  of  riverside  sediment  infillings,  particularly  in  the  initial  stages  of  deposition.  The  initiation of the deposition was contemporary with the maximal inland transgression of the sea [61];  the river stream base‐level being, at this moment, forced by the sea‐level position, 3.8 m below the  current position [33].  The pollen assemblage was dominated by Asteraceae and Poaceae (Pollen zone A, Figure 3A)  associated minor occurrences of a mixture of meso‐Mediterranean arboreal taxa (Pinus, deciduous  Quercus, and Corylus). We interpret the overrepresentation of Asteraceae and Poaceae as the result of 

the  superficial  erosion  of  Pleistocene  sediments  (Figure  4).  Indeed,  the  detrital  fraction  is  minerogenic. The occurrence of carbonicolous‐lignicolous fungi (i.e., growth on burnt plant remains),  of millimeter‐size charcoals deposited both in situ as well as reworked (one charcoal sample dated at  8160–7980  cal.  BP,  2σ),  and  of  the  maximal  abundance  of  Acari  microremains  likely  testify  to  the  erosion of inherited Pleistocene soils (Figure 3B). A similar mixed pollen signal was also found in the  littoral  sequence  of  Casablanca‐Almenara  (Castelló  de  la  Plana)  in  association  with  blue‐clay  sediments  at  the  bottom  of  the  sedimentary  sequence,  from  4.3  to  3.5  m  deep  [23],  and  also  in  Mazarrón  [62].  The  high values  of hygrophilous  plants  (i.e.,  Cyperaceae and Typha)  with  algae  as 

Rivularia (pioneer blue‐green  algae found  in nutrient‐poor upper littoral saltmarsh)  show that the 

wetland was in an early stage of vegetal colonization, likely influenced by marine water intrusions.  Thus, this period mainly reflects a paludification of the littoral linked to a sea‐level highstand. The  first  occurrence  of  Cerealia‐t  (Figure  4),  a  low‐dispersion  pollen—undoubtedly  cultivated  [63,64],  indicated  agricultural  practices  at  least  as  far  as  7000  years  ago.  The  proximity  to  the  Nao  Cap  mountains, where dozens of Early Neolithic sites have been found [65], and especially to the littoral  site of El Barranquet (7550–7310 cal. BP at 2σ [66]), explains the development of cereal culture in the  littoral at least as far as the beginning of the P17‐9 sequence.  5.2. Optimum of the Mid‐Holocene Forest at the End of the Neolithic (6600–5300 cal. BP)  Consecutive to progressive coastal barrier construction from 7300 to 5800 cal. BP [33], the Bullent  wetland became shielded from marine erosive agents; meanwhile, the absence of runoff (MS values  around  zero)  created  excellent  taphonomic  conditions  for  palynology.  The  pollen  assemblage  is  typical of the Mid‐Holocene Climatic Optimum for the south‐western Mediterranean [21], as shown  by the highest values of deciduous Quercus (Figure 3A) and broad‐leaf mesic vegetation (Pollen zone  B1, Figure 4). The mixed deciduous oak forest was paired with a strong sclerophyllous component,  mainly  consisting  of  evergreen  Quercus,  in  association  with  xerophilous  maquia  scrubs  (e.g.,  Ericaceae, and Cistaceae) and pines. This assemblage was representative of the existing coastal pollen  records of southern Spain showing that Mid‐Holocene littoral landscapes were dominated by open  sclerophyllous forests [21,62,67,68], while thermo‐mesophilic forests were situated more inland, at  higher altitudes (e.g., Navarrés pollen record, at 225 m a.s.l. in the region of Valencia [69]).    More detailed evidence of the littoral vegetation composition is shown by the anthracological  record of the Cova de les Cendres (stratigraphic levels Neolithic II‐A and II‐B, a cave archeological  site  located  very  far  eastward  in  the  Nao  Cap)  that  was  dominated  by  Pinus  halepensis  and  Olea 

europaea sylvestris, together with Quercus ilex‐coccifera, Arbutus unedo, and Erica multiflora. Whereas 

deciduous Quercus, recorded by a continuous presence from the Magdalenian to the Early Neolithic  (i.e., over the Lateglacial to about 6000 cal. BP), was no longer present in the record [18]. A similar  shift  in  the  deciduous  to  evergreen  oak  dominance  was  observed  between  the  Early  and  Mid‐ Neolithic in the anthracological record of the open‐air archeological site of Mas d’Is, at 610 m a.s.l. in  the center‐east of the Nao Cap [70]. 

In addition to the long‐distance dissemination pollen grains typical of the meso‐Mediterranean  forests (representative of a regional scale), at the local scale, the flora showed more variability of the  coastal  landscapes.  From  6600  to  5900  cal.  BP,  the  occurrence  of  Cerealia‐t  and  a  cortege  of  coprophilous fungi provided clear evidence  of  agropastoral activities taking  place  along  the  coast  (Figure  4).  This  result  echoes  the  one  found  in  the  coastal  pollen  record  of  Casablanca‐Almenara 

(12)

(Castelló),  where  pseudo‐continuous  occurrences  of  cereals  were  found,  approximately  dated  between  6300  and  5300  cal.  BP  [23].  Agricultural  practices  were  associated  with  local  land  management  by  fire  at  that  period,  as  this  corresponded  to  near‐continuous  high  values  in  carbonicolous fungi in the Pego pollen record [55,71], as well as the greatest abundance in macro‐ charcoals (specifically, the coarsest ones >1 mm). Such practices in the vicinity of the coring site likely  had a significant impact on the ecosystem.   

High values of hygrophilous plants (Figure 4) and Gloeotrichia (cyanobacteria) associated with 

Mougeotia  (Figure  3B)  reflect  a  configuration  of  a  vegetated  river  shore  in  this  newly  established 

peatland before 5900 cal. BP, with probable water eutrophication. This ecological succession could  have been a result of the expansion of the riparian trees (Fraxinus, Salix in Figure 3A) but could be  due  to  intense  anthropogenic  disturbances  as  well.  Those  results  are  supported  by  archeological  findings made at the site of El Barranquet, which contained Post‐Cardial Early Neolithic ceramics  [72]. This site is one of the very few located on the coastline at this period, most of them being rock‐ shelters located uphill. Indeed, the density of the Neolithic settlements [37,73] in the catchment of  Pego (e.g., Cova del Bolumini [74], Figure 5), in the adjacent Serpis valley, as well as at a more regional  scale  (Figure  6),  suggests  that  human  groups  were  profiting  from  the  large  range  of  biological  resources available in this region, for agriculture and animal husbandry as well as fishing in the low‐ depth brackish waters of the protected lagoon of Pego‐Oliva [33]. 

  Figure 5. Localization map (topography: brown lines; irrigation channels: light blue lines; bathymetry:  dark blue lines) of the archeological sites found in the surroundings of the core P17‐9 (star) of Pego‐ Oliva,  and  their  cultural  attribution  (simplified),  represented  by  a  color  gradient.  The  sites  encompassing several cultural layers are represented by adjoining squares (Camp de Sant Antoni,  Cami del Pla‐Les Jovades, La Moleta, Penya Roja, Cova del Bolumini, and Beniarbeig I). Information  was collected from various syntheses [37,75–78]. 

(13)

  Figure  6.  Comparison  of  the  (A)  paleoenvironmental  reconstructions  derived  from  the  core  P17‐9  (Pego‐Oliva, this study) represented by varying pipe thicknesses according to the process intensity  with (B) archeological  evidence of occupation  in  the close  (i.e., Pego  and Serpis valleys)  and  large  regions (including Pego, Serpis, Albaida, and Canyoles valleys). The proxies of occupation intensity  are  normalized  to  1  (settlement  number,  settlement  areas, 14C  ages  sum  of  probability  density 

functions (SPDF)) and represented up to the Bronze Age for the large region [9], and collected from  various sources for the first millennium BC [75–78]. The occupation dynamics in Pego were based on  only  31  cultural  layers  (sites  are  shown  in  Figure  5),  preventing  generalization.  Reference  to  the  Iberian  Iron  Age  chronology:  (1)  Orientalism,  (2)  early;  (3)  middle,  and  (4)  Ibero‐Roman.  Selected  remarkable innovations are also reported, with mention to the reference sites given in brackets. Ø:  absence of evidence; ∨: a marked decrease, discussed in the text. The blue bands highlight periods of  increasing ice‐rafting debris in the Northern Atlantic [79], typically associated with more aridity in  the Iberian Peninsula. The dashed black lines refer to the pollen assemblage zones. 

(14)

This strong anthropogenic signal temporary disappeared from 5900 to 5500 cal. BP (absence of  Cerealia‐t and coprophilous spores with low microcharcoal abundance), before recurring at a lower  degree at the end of this period, 5300 years ago. In this interval, the wetland was primarily influenced  by  freshwater  habitats  (the  maximal  abundance in freshwater  algae,  Figures  3B  and 4),  with  high  water transparency (e.g., a continuous presence of Characeae and peaks of aquatic organisms related  to  carbonated  substrates).  This  ecological  condition  suggested  a  positive  hydrological  balance  favoring a constant water renewal, likely generated by more active karstic resurgences (Figure 6).   

This  bi‐partition  of  the  record,  marked  by  an  interruption  of  the  evidence  of  agropastoral  activities at 5900 cal. BP might be related to a rapid climate change (~5.9 kyr BP event [79], Figure 6),  supposedly characterized in south‐eastern Iberia by more aridity. Fires, although still well‐recorded,  are  notably  characteristic  of  a  long‐distance  transport  (dominance  of  the  particles  <1  mm),  that  supports the hypothesis of a local abandonment of land management practices by fire. A closer look  at the pollen diagram may also support this interpretation, with peaks in the Asteraceae, ferns, and  soil‐erosion indicators (Figure 4) as well as a peak in the minerogenic particles (high MS values). The  age‐depth model of the core P17‐9 dated this detrital crisis at 6285–5870 cal. BP (2σ). A colluvial nappe  was also identified in core P17‐4 [33] at 5890–5620 cal. BP, consistent with the same morphogenetic  event.   

Evidence  from  boreholes  are  topographically  correlated  to  the  coalescent  dejection  fans  occupying  the  lower  part  of  the  catchment—fertile  lands  intensively  exploited  for  arboriculture  today. This interpretation is independently supported by the absence of evidence of Neolithic sites  in those geomorphic features, first occupied during the Early Bronze Age (site of El Plà in Figure 5  [80]).  If  direct  regional‐scale  climatic  interpretations  would  be  too  prospective  based  on  this  very  dynamic  sedimentation  context,  we  can,  however,  emphasize  the  chronological  match  of  the  palynological, geomorphological, and archeological records. A major hiatus of occupation occurred  at the end of the Neolithic IIA (Figures 4 and 6), dated between 6200–5900 cal. BP [9]. However, if the  correlation between phenomena is apparent in the Pego‐Oliva region, this is not the case for other  regions of the Mediterranean Iberia as has been recently stressed [81]. It might be understood as a  particular  effect  of  the  climate  aridification  on  the  hydrological  balance  that  has  been  locally  superimposed  on  land‐use  techniques  particularly  demanding  for  soils  (e.g.,  slash‐and‐burn  agriculture), generating soil erosion and sediment alluviation in the lowlands. This convergence of  climatic‐ and anthropogenic‐driven environmental changes 5900 years ago may have motivated, to  some extent, a local redistribution of the settlements. This period not only brusquely interrupted the  initial Neolithic diffusion but also marked a turning point of settlement size, density, and modes of  production.  From  5500  cal.  BP  onward,  together  with  the  return  of  land‐use  indicators  in  the  palynological diagram of Pego‐Oliva, the Neolithic IIB displayed a boom in population and economic  intensification. Regional‐scale occupation intensity, even if it cannot be surely interpreted in terms of  population  dynamics  based  on the  radiocarbon  record alone, is  characterized  here  by  the  parallel  increase of the number of the settlements and the area of these settlements (Figure 6). These processes  were noticeably illustrated by the increasing use of silos, emblematic Neolithic storage pits for cereal  and legume seeds [9].  5.3. Mid‐Holocene Forest Demise During the Chalcolithic and the Bronze Age (5300–3200 cal. BP)  The Mid‐Holocene forest demise is documented in two steps: affecting mesic vegetation to the  benefit of sclerophyllous scrubs and maquia taxa (Pollen zone B2a, Figure 4) from 5300 cal. BP and  culminating  at  the  transition  to  the  Late  Holocene  (Figure  6).  This  major  vegetation  rehearsal  is  documented  over  the  Mediterranean  Iberia,  typically  associated  with  the  aridification  of  the  Late  Holocene climate in the Western Mediterranean [6], where drylands were converted to arid lands  [21,62,82].  The  high  concentration  of  Pseudoschizaea  also  indicates  the  existence  of  seasonal  desiccation in the Pego‐Oliva record [14,62,83], explaining the decline of pollen concentration. In this  context, fire, characterized in Pego‐Oliva by a modest enhancement of small‐size particles, was likely  an  additional  important  driver  of  instability  at  the  regional‐scale,  precipitating  the  Mid‐Holocene  vegetation  turnover  [84].  Geomorphic  archives  located  in  the  southern  part  of  the  Nao  Cap  [85] 

(15)

supported  a  major  change  in  the  paleohydrological  balance,  showing  a  transition  from  long‐term  alluvial aggradation of the valley bottom from the Early to Mid‐Holocene, shifting at about 5000 cal.  BP to more instability, alternating phases of incision and aggradation. 

This  period  coincided  with  a  phase  of  intense  soil  erosion  (higher  MS  values,  peaks  of  Asteraceae,  and  other  soil  erosion  indicators  in  Figure  4),  occurring  in  the  context  of  repeated  evidence of agricultural (Cerealia‐t) and pastoral activities (coprophilous spores and Plantago). Those  activities taking place along the coast were likely part of a larger subsistence system (Figure 6), with  the  exploitation  of  inland  forests  that  brought  the  dismantling  of  the  mesophilic  forests  forward.  Anthracological diagrams highlight these littoral/inland specificities: the coastal site of Cova de les  Cendres shows dominance of Pinus halepensis, Cistus, Erica multiflora, and Rosmarinus officinalis [86],  while  for  Niuet  and  Jovades,  sites  situated  in interior  valleys  of the  Nao  Cap  at ~400  m  a.s.l.,  the  assemblages  turned  to  evergreen  oak  dominance  [18,19].  Apart  from  the  vegetation,  other  archeological  evidence  suggested  a  demographic  boom  [12,87]  at  that  period  associated  with  fundamental  socio‐economic transformations  [88].  From  the  mid‐IV  millennium  BC  to  the mid‐III  millennium  we  witnessed  a  process  of  progressive  demographic  expansion,  and  then  the  concentration in some places until the beginning of Bell Beaker period [89]. This process coincides  with important economic changes in the agropastoral system and the development of extensive social  networks  through  which  diffuse  products  (like  ivory,  and  copper),  ideas  (like  maritime  and  international bell beaker styles) and maybe people. At local and regional‐scale, sites such as Jovades,  Arenal  de  la  Costa,  and  La  Vital  [90]  (i.e.,  this  latter  is  close  to  Pego‐Oliva),  exemplify  changes  operating alongside these transformations. The use of oxen for traction plough could probably be  placed from the beginning of this period, but the first direct dated bone with pathologies related to  this activity comes from the site of Niuet at ca. 5200 cal. BP [91,92]. Moreover, the kill‐off patterns of  ovicaprine  livestock  in  Arenal  de  la  Costa  [93]  shows  management  centered  in  the  caprine  exploitation to obtain milk and derivates. 

In the course of this period, the ~4.2 kyr cal. BP climate event [79] was likely expressed by drier  hydrological conditions in the Western Mediterranean [94–97], in the context of high river alluviation  [98] and more frequent summer rainfall [99]. Regarding the variety of the proxies, this climate event  was  likely  a  centennial‐scale  exacerbation  of  the  Mediterranean  climate,  meaning  a  stronger  seasonality of temperatures and precipitations [97]. In addition to presenting evidence of a drying  out of the wetland and strong erosion, the Pego‐Oliva record was characterized by irregular evidence  of cereal cultivation and the absence of spores associated with livestock dung (Figure 4). This erosion  dynamic  was  likely  to  result  in  a  drying  event,  dismantling  soils  previously  affected  by  anthropogenic activities [99]. A period of fewer archeological findings associated with the reduction  of the size of the enclosures (Figure 6) was observed around 4200 cal. BP [12], which certain authors  have connected, with caution, to a crisis of the Copper Age societies [100,101].  5.4. Xerophilous Vegetation Turnover from Late Bronze to Iron Age (3200–2000 cal. BP)  The process that started in the transition to the Late Holocene is documented until the end of the  sequence (ca. 2000 cal. BP) with a predominance of the sclerophyllous vegetation (Q. ilex‐coccifera,  Olea, Phillyrea) at a regional scale (Pollen zone B2b, Figure 4). Sclerophyllous taxa (e.g., Ericaceae)  markedly decreased, while Juniperus, Tamarix, and Artemisia increased, signalling an open vegetation  turnover that led to the dominance of xerophilous scrubs [102], and no soil erosion was documented.  This vegetation turnover was again accompanied by a minor increase in the long‐distance charcoal  record suggesting that those processes occurred more at a regional than at a local scale, and likely  reflect the much lower biomass that was available, compared with earlier during the Mid‐Holocene  turnover  [84].  In  Pego‐Oliva,  the  Bullent  river  mouth  was  characterized  by  a  return  of  riparian  vegetation (e.g., Alnus, Fraxinus in Figure 3A) with high values of hygrophilous plants, Characeae, 

Gloeotrichia,  and  HdV‐128  (aquatic  organisms  with  an  affinity  for  carbonated  marl  substrates), 

indicating  a  significant  renewal  of  the  wetland  waters,  likely  due  to  the  perennial  activity  of  the  springs. The reactivation of springs was  also  noticed in the  inland pollen record  of Salines  in  this  period [103]. 

(16)

Very  little  evidence  of  agriculture  (Cerealia‐t)  and  pasture  lands  (coprophilous  fungi  and  ruderals Galium‐t, Rumex, and Plantago) was recorded from 3200 to 2700 cal. BP (Figure 6). The Pego  environmental record thus supports the apparent cessation of occupation of the valley suggested by  the near absence of archeological evidence of the Final Bronze Age, which favored the overall vegetal  reconquest  at  the  landscape  scale.  This  period  also  strikingly  corresponded  to  a  regional‐climate  event (~2.8 kyr BP event, during the period 3400–2800 cal. BP [79]) that had known repercussions in  the Mediterranean Iberia, likely characterized by drier conditions [102].  Finally, evidence of land use reappeared with the development of the Iron Age hillforts from  2720–2425 cal. BP onward (Figure 6), as was dated in L’Alt Benimaquia [104], and the introduction of  a more diversified economy of food production, in particular the viniculture and arboriculture. In the  Pego valley, the Middle Iberian and Ibero‐Roman implantations (e.g., Passet de Segaria, El Castellar,  and Tossalet de les Mondes [105–107], Figure 5) were likely part of a single consolidated territory  relying  on  the  agrarian  economy  [78],  which  related  well  to  the  combined  reoccurrence  of  the  agricultural and pastoral indicators (Figure 6) from 2700 to 2200 cal. BP. 

6. Conclusions 

The  continuous  sedimentological  and  palynological  records  obtained  in  a  sheltered  geomorphological position to the marine processes of the plain of Pego‐Oliva allowed us to decipher  the  coastal  paleoenvironmental  and  anthropogenic  dynamics  during  the  Middle  and  the  Late  Holocene,  from  ca.  7000  to  2000  cal.  BP,  in  the  south‐western  Mediterranean.  First,  regarding  the  paleoenvironmental  record,  both  the  local  (i.e.,  the  littoral  fringe)  and  regional  scale  (i.e.,  inner  valleys) were registered, allowing us to: 

1. characterize the Mid‐Holocene Climatic Optimum of the mesophilous oak forest that developed 

in the inner valley from the beginning of the sequence to 5300 cal. BP, confirmed by comparisons  conducted with anthracological records from the archeological sites; 

2. underline  the  role  of  fire  in  the  vegetation  turnover  at  5300  cal.  BP  (i.e.,  mixed  oak  forests  replaced by sclerophyllous trees and matorral scrubs) and at 3200 cal. BP (i.e., the dominance of  xerophytics); 

3. show  the  variability  of  karst  spring  outflow  influencing  the  wetland  ecology,  with  phases  of  fresh running water at 7000–6000 and 3200–2000 cal. BP, a pseudo‐lacustrine freshwater phase  (6000–5300 cal. BP), and a phase of desiccation (5300–3200 cal. BP) reaching a maximum at ~4200  cal. BP; and  4. provide evidence of one short soil erosion event occurring at ca. 5900 cal. BP that likely relates  to the lower level of vast coalescent dejection fans [33], and one long‐lasting phase covering the  period 5200–3800 cal. BP, that corresponds to the permanency of the agropastoral practices in  the littoral hills.   

Second,  regarding  the  anthropogenic  record,  we  reconstructed  a  chronicle  of  the  agricultural  practices (i.e., the presence of Cerealia‐t pollen grains) and animal husbandry (i.e., the presence of  coprophilous fungi spores, interpreted with the ruderal herbaceous cortege in the most recent periods  (Galium, Rumex, and Plantago). Our study demonstrated that:  1. Agriculture and animal husbandry were common practices in this littoral area 7000 years ago, a  fact confirmed by the archeological record. Indeed, the littoral of the Nao Cap is, to date, the  oldest evidence of Neolithic settlement and culture diffusion inland in the Iberian Peninsula.  2. The  gaps  of  agropastoral  indicators  were  very  consistent  to  the  local‐  and  regional‐scale 

archeological record (i.e., hiatus of occupations at the Mid‐ to Late Neolithic transition and Final  Bronze Age, and a near cessation of the occupations at the end of the Chalcolithic), underlining  the importance of considering the socio‐ecological systems as a whole. 

3. Breakdowns in the socio‐ecological trajectory matched three short‐term climate events at ~5.9, 

~4.2, and ~2.8 kyr BP, known to  have affected the North Atlantic,  and  likely expressed  as an  accentuation of the aridity in the Iberian Peninsula. Water scarcity was likely a key cause of land  abandonment; however, this interpretation was supported for the 4.2 and 2.8 kyr BP events only. 

(17)

Far  from  interpretation  as  simple  causal  links,  this  pleads  for  a  contingency  of  the  socio‐ ecosystem trajectories with global climate changes [108], given their co‐construction over millennia.  In more general terms, this case study, covering several millennia and three abrupt climate events,  highlights  how  climate  change  (specifically  drought  and  its  consequences  on  water  availability)  affected prehistoric communities (i.e., abandoning formerly exploited lands) and also demonstrated  that people repeatedly reinstalled their activities near the coast once the perturbation was gone. This  indicates that often, for societies, the attractiveness of an environment goes beyond climatic hazard  exposure.  Author Contributions: Conceptualization and funding, E.B. and F.B.; analyses, E.B., J.R., and I.E.; original draft  preparation, E.B and J.R.; multiproxy interpretation, E.B. and J.B.A.; editing and final review, all the authors. All  authors have read and agreed to the published version of the manuscript.  Funding: The data were obtained in the frame of the project MedCoRes (704822) led by E.B., funded by the Marie  Sklodowska‐Curie  Actions  (European  Commission).  E.B.  is  supported  by  the  foundation  “La  Caixa”  (LCF/BQ/PR19/11700001),  F.B.  benefits  from  a MINECO  grant  (HAR2017‐88503‐P) and J.R.  from  a  Juan  de la  Cierva grant (FJC2017). E.B, J.R., I.E., and F.B. were members of the SGR n°836 (AGAUR). 

Acknowledgments:  The  authors  kindly  acknowledge  Cristina  Val‐Peón  (Univ.  Aachen)  for  providing  assistance,  the GRC  Marine Geosciences  (Univ.  Barcelona)  for  magnetic susceptibility  analysis,  and  the three  anonymous reviewers that helped to finalize the manuscript.  Conflicts of Interest: The authors declare no conflict of interest. The funders had no role in the design of the  study, the interpretation of data, the writing of the manuscript, or the decision to publish the results.  References  1. Erlandson, J.M. The Archaeology of Aquatic Adaptations: Paradigms for a New Millennium. J. Archaeol.  Res. 2001, 9, 287–350, doi:10.1023/A:1013062712695.  2. Manen, C. Spatial, chronological and cultural dynamics of the neolithization in the Western Mediterranean.  In The Neolithic transition in the Mediterranean; Manen, C., Perrin, T., Guilaine, J., Eds.; Errance/AEP: Paris,  France, 2014; pp. 405–418.  3. García‐Puchol, O.; Diez Castillo, A.A.; Pardo‐Gordó, S. Timing the Western Mediterranean Last Hunter‐ Gatherers and First Farmers. In Times of Neolithic Transition along the Western Mediterranean, Fundamental 

Issues  in  Archaeology;  García‐Puchol,  O.,  Salazar‐García,  D.C.,  Eds.;  Springer  International  Publishing: 

Berlin/Heidelberg, Germany, 2017; pp. 69–99, doi:10.1007/978‐3‐319‐52939‐4_4. 

4. Zapata,  L.;  Peña‐Chocarro,  L.;  Pérez‐Jordá,  G.;  Stika,  H.‐P.  Early  Neolithic  Agriculture  in  the  Iberian  Peninsula. J. World Prehist. 2004, 18, 283–325, doi:10.1007/s10963‐004‐5621‐4. 

5. Antolín, F.; Jacomet, S.; Buxó, R. The hard knock life. Archaeobotanical data on farming practices during 

the  Neolithic  (5400–2300  cal  BC)  in  the  NE  of  the  Iberian  Peninsula.  J.  Archaeol.  Sci.  2015,  61,  90–104,  doi:10.1016/j.jas.2015.05.007. 

6. Roberts,  C.N.; Woodbridge,  J.;  Palmisano,  A.; Bevan,  A.;  Fyfe,  R.; Shennan,  S.  Mediterranean  landscape  change  during  the  Holocene:  Synthesis,  comparison  and  regional  trends  in  population,  land  cover  and  climate. Holocene 2019, 29, 923–937, doi:10.1177/0959683619826697. 

7. Van  de  Noort,  R.  Conceptualising  climate  change  archaeology.  Antiquity  2011,  85,  1039–1048, 

doi:10.1017/S0003598X00068472. 

8. Bernabeu, J.; Molina, L. La Cova de Les Cendres; Serie Mayor 6; Fundación MARQ: Alicante, Spain, 2009; p. 

236. 

9. Bernabeu  Aubán,  J.;  Jiménez‐Puerto,  J.;  Escriba  Ruiz,  P.;  Pardo‐Gordó,  S.  C14  y  Poblamiento  en  las  Comarcas Centro‐Meridionales del País Valenciano (c. 7000–1500 cal BC). Recer. Mus. D’Alcoi 2018, 27, 35– 48. 

10. García‐Puchol, O.; Aura Tortosa, J.E. El Abric de la Falguera (Alcoi, Alacant): 8.000 Años de Ocupación Humana 

en la Cabecera del Río de Alcoi; Museu arqueologic municipal d’Alcoi: Alcoy, Spain, 2006; p. 301. 

11. Bernabeu  Aubán,  J.;  Manen,  C.;  Pardo‐Gordó,  S.  Spatial  and  Temporal  Diversity  During  the  Neolithic  Spread in the Western Mediterranean: The First Pottery Productions. In Times of Neolithic Transition along 

the Western Mediterranean, Fundamental Issues in Archaeology; García‐Puchol, O., Salazar‐García, D.C., Eds.; 

(18)

12. Balsera,  V.;  Aubán,  J.B.;  Costa‐Caramé,  M.;  Díaz‐del‐Río,  P.;  Sanjuán,  L.G.;  Pardo,  S.  The  Radiocarbon  Chronology  of  Southern  Spain’s  Late  Prehistory  (5600–1000  cal  BC):  A  Comparative  Review.  Oxford  J. 

Archaeol. 2015, 34, 139–156, doi:10.1111/ojoa.12053. 

13. Jiménez‐Puerto,  J.;  Bernabeu  Aubán,  J.;  Orozco,  T.  Habitat  evolution  in  lberian  Eastern  façade,  from  Neolithic to the Bronze Age. In Reactive Proactive, Architecture; University Politècnica València: Valencia,  Spain, 2018; pp. 138–143. 

14. Carrión,  J.S.;  Navarro,  C.  Cryptogam  spores  and  other  non‐pollen  microfossils  as  sources  of  palaeoecological information: Case‐studies from Spain. Ann. Bot. Fenn. 2002, 39, 1–14.  15. Pérez‐Jordà, G.; Peña‐Chocarro, L. Agricultural production between the 6th and the 3rd millennium cal BC  in the central part of the Valencia region (Spain). In Barely Surviving or More than Enough? The Environmental  Archaeology of Subsistence, Specialisation and Surplus Food Production; Groot, M., Lentjes, D., Zeiler, J., Eds.;  Sidestone Press: Leiden, The Netherlands, 2013; pp. 81–100.  16. Bernabeu Aubán, J.; Michael Barton, C.; Pardo Gordó, S.; Bergin, S.M. Modeling initial Neolithic dispersal.  The  first  agricultural  groups  in  West  Mediterranean.  Ecol.  Model.  2015,  307,  22–31,  doi:10.1016/j.ecolmodel.2015.03.015. 

17. Mercuri,  A.M.;  Florenzano,  A.;  Burjachs,  F.;  Giardini,  M.;  Kouli,  K.;  Masi,  A.;  Picornell‐Gelabert,  L.;  Revelles, J.; Sadori, L.; Servera‐Vives, G.; et al. From influence to impact: The multifunctional land use in  Mediterranean prehistory emerging from palynology of archaeological sites (8.0–2.8 ka BP). Holocene 2019,  29, 830–846, doi:10.1177/0959683619826631.  18. Badal, E.; Bernabeu Aubán, J.; Vernet, J.L. Vegetation changes and human action from the Neolithic to the  Bronze Age (7000–4000 B.P.) in Alicante, Spain, based on charcoal analysis. Veg. Hist. Archaeobot. 1994, 3,  155–166, doi:10.1007/BF00202023.  19. Bernabeu Aubán, J.; Badal, E. A view of the vegetation and economic exploitation of the forest in the Late  Neolithic  sites  of  Les  Jovades  and  Niuet  (Alicante,  Spain).  Bull.  Soc.  Bot.  Fr.  1992,  139,  697–714,  doi:10.1080/01811789.1992.10827141.  20. Bernabeu Aubán, J.; Orozco‐Köhler, T.; Diez Castillo, A.A.; Gómez Puche, M.; Molina Hernández, F.J. Mas  d’Is (Penàguila, Alicante): Aldeas y recintos monumentales del Neolítico Inicial en el valle del Serpis. Trab.  Prehist. 2003, 60, 39–59, doi:10.3989/tp.2003.v60.i2.80.  21. Carrión, J.S.; Fernández, S.; González‐Sampériz, P.; Gil‐Romera, G.; Badal, E.; Carrión‐Marco, Y.; López‐ Merino, L.; López‐Sáez, J.A.; Fierro, E.; Burjachs, F. Expected trends and surprises in the Lateglacial and  Holocene vegetation history of the Iberian Peninsula and Balearic Islands. Rev. Palaeobot. Palynol. 2010, 162,  458–475, doi:10.1016/j.revpalbo.2009.12.007.  22. Carrión, J.S. Paleoflora y Paleovegetación de la Península Ibérica e Islas Baleares; Universidad de Murcia: Murcia,  Spain, 2012; p. 994.  23. Planchais, N.; Parra, I. Analyses polliniques de sédiments lagunaires et côtiers en Languedoc, en Roussillon  et  dans  la  province  de  Castellón  (Espagne);  Bioclimatologie.  Bull.  Soc.  Bot.  Fr.  1984,  131,  97–105,  doi:10.1080/01811789.1984.10826651. 

24. Marco‐Barba, J.; Burjachs, F.; Reed, J.M.; Santisteban, C.; Usera, J.M.; Alberola, C.; Expósito, I.; Guillem, J.;  Patchett,  F.;  Vicente,  E.;  et  al.  Mid‐Holocene  and  historical  palaeoecology  of  the  Albufera  de  València  coastal lagoon. Limnetica 2019, 38, 353–389, doi:10.23818/limn.38.22. 

25. Dupré, M.; Fumanal, M.P.; Sanjaume, E.; Santisteban, C.; Usera, J.; Viñals, M.J. Quaternary evolution of the  Pego  coastal  lagoon  (Southern  Valencia,  Spain).  Palaeogeogr.  Palaeoclimatol.  Palaeoecol.  1988,  68,  291–299,  doi:10.1016/0031‐0182(88)90046‐6. 

26. Viñals,  M.J.;  Belluomini,  G.;  Fumanal,  M.P.;  Dupré,  M.;  Usera,  J.;  Mestres,  J.;  Manfra,  L.  Rasgos 

paleoambientales holocenos en la Bahía de Xàbia (Alicante);Fumanal, M.P., Bernabeu, J., Eds.; In Estudios Sobre  Cuatern, Universitat de Valencia: Valencia, Spain, 1993; pp. 107–114. 

27. Court‐Picon, M.; Vella, C.; Chabal, L.; Bruneton, H. Paléo‐environnements littoraux depuis 8000 ans sur la  bordure  occidentale  du  Golfe  du  Lion.  Le  lido  de  l’Etang  de  Thau  (carottage  SETIF,  Sète,  Hérault). 

Quaternaire 2010, 21, 43–60, doi:10.4000/quaternaire.5440. 

28. Devillers, B.; Bony, G.; Degeai, J.‐P.; Gascò, J.; Lachenal, T.; Bruneton, H.; Yung, F.; Oueslati, H.; Thierry, A.  Holocene  coastal  environmental  changes  and  human  occupation  of  the  lower  Hérault  River,  southern  France. Quat. Sci. Rev. 2019, 222, 105912, doi:10.1016/j.quascirev.2019.105912. 

Figure

Table 1. Radiocarbon ages obtained in the sediment cores P17‐8 and P17‐9 of the Pego‐Oliva wetland  and  the  minimum  (min)  and  maximum  (max)  95%  confidence  interval  of  calibration  (calibration  curve: IntCal13) expressed in years calibrated befo

Références

Documents relatifs

At Otago, we are using this principle to transform a first-year catch-all/catch-up Computational Methods for Surveyors into a paper on Geospatial Science that addresses the

The construction presented in the above section cannot be used to show that pclone(f) contains a family of strong partial clones of continuum cardinality if the matrix A contains

The decrease in nutrient concentrations in the surface layer is concomitant with the deepening of the top of the Ncline and the top of the Pcline, as shown by the model in both

ACCMIP model ensemble mean change in the surface ozone (ppbv) as a function of (a) changes in total NO x emissions (10 12 Kg.m 2 .s 1 ) and (b) changes in the surface CH 4

(eds.) 7 millennia of territorial dynamics : settlement pattern, production and trades, from Neolithic to Middle Ages, pre-proceedings of the ArchaeDyn 2008 conference, Dijon

La technique de lithotritie mécanique comporte les temps suivants : avant tout, réaliser une sphinctérotomie complète et, dans notre expérience, il suffit souvent

It promotes local economies, very low or no competition, share price determination for supporting the farmer, some risk- sharing between members, and

ثحبلا ةطخ لاكشلأا سرهف تاركشتلا ءادهلاا ةماعلا ةمدقملا ةسسؤملل يجيتارتسلإا ركفلل لخدم:لولأا لصفلا ةيجيتارتسلإا ةرادلإا لوح تايمومع : لولأا